韓永強(qiáng)
(上虞溶解乙炔氣有限責(zé)任公司,上虞市小越鎮(zhèn)國(guó)道路76號(hào),312367)
乙炔壓縮機(jī)作為乙炔生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿υO(shè)備，它的性能好壞和使用壽命直接決定和影響著企業(yè)的正常生產(chǎn)?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)的乙炔壓縮機(jī)大多采用定速電機(jī)直接啟動(dòng)方式，雖啟動(dòng)控制線路簡(jiǎn)單，然而由于其起動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生較大沖擊電流（一般為Ie的4－8倍），對(duì)設(shè)備造成很大沖擊，致使負(fù)載設(shè)備的使用壽命降低，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)形成一定的干擾。國(guó)家有關(guān)部門對(duì)電機(jī)起動(dòng)早有明確規(guī)定，即電機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)電壓的影響將不能超過15%。解決辦法有兩個(gè)：①增大配電容量；②采用電機(jī)啟動(dòng)限流設(shè)備。顯然僅僅為起動(dòng)電機(jī)而增大配電容量，從經(jīng)濟(jì)角度上來說不可取。為此，需要一種理想的啟動(dòng)器為電機(jī)啟動(dòng)限流。過去人們多采用Y/Δ轉(zhuǎn)換、自耦降壓、磁控降壓等方式來實(shí)現(xiàn)。這些方法雖然可以起到一定的限流作用，但沒有從根本上解決問題。如Y/Δ啟動(dòng)轉(zhuǎn)換過程中，會(huì)形成尖峰電流造成沖擊。部分生產(chǎn)企業(yè)采用變頻調(diào)速乙炔壓縮機(jī)，但由于價(jià)格較高使用單位較少。
隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，智能型軟起動(dòng)器得到廣泛應(yīng)用。智能型軟起動(dòng)器是一種集軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護(hù)于一體的新穎電機(jī)控制裝置，又稱為Soft Starter。它不僅實(shí)現(xiàn)在整個(gè)起動(dòng)過程中無沖擊而平滑的起動(dòng)電流，而且可根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的特性來調(diào)節(jié)起動(dòng)過程中的參數(shù)，如限流值、起動(dòng)時(shí)間等。此外，它還具有多種對(duì)電機(jī)保護(hù)功能，這就從根本上解決了傳統(tǒng)降壓起動(dòng)設(shè)備的諸多弊端。
本公司2005年在對(duì)乙炔生產(chǎn)工藝技術(shù)改造過程中，采用軟起動(dòng)技術(shù)，對(duì)負(fù)載功率較大的三臺(tái)乙炔壓縮機(jī)進(jìn)行了啟動(dòng)方式改造，效果令人滿意。
一、軟起動(dòng)器的工作原理及其產(chǎn)生的意義
軟起動(dòng)器大多采用電壓雙斜坡起動(dòng)，使得電機(jī)的起動(dòng)電壓按照合理的要求由小到大直至全壓，起動(dòng)電流在整個(gè)起動(dòng)過程中平滑完成，對(duì)機(jī)械無沖擊，對(duì)電網(wǎng)無干擾。起動(dòng)完成時(shí)先切至旁路接觸器，再關(guān)斷可控硅。停車時(shí)，先投入可控硅，再斷開旁路接觸器，最后關(guān)閉所有的可控硅。這樣接觸器就不帶電流進(jìn)行閉合與分?jǐn)?，因而接觸器的壽命基本由其機(jī)械壽命來決定的（機(jī)械壽命比電壽命高十倍左右）。其產(chǎn)生的意義在于降低了設(shè)備對(duì)電源的要求，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，減少了維護(hù)成本，節(jié)省了占地空間。大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
二、“一拖三”啟動(dòng)乙炔壓縮機(jī)的應(yīng)用
軟起動(dòng)器與斷路器、接觸器等電器原件組合，可以實(shí)現(xiàn)多種復(fù)合功能。例如，使用邏輯控制電路或PLC，可以組成“一用一備”、“二用一備”、“三用一備”等方案。還可以在不需要同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)的場(chǎng)合應(yīng)用一臺(tái)軟起實(shí)現(xiàn)一拖二、一拖三等，以節(jié)省投資。本公司采用的正是“一拖三”啟動(dòng)乙炔壓縮機(jī)的方案，其主回路連接見圖。圖中SS表示軟啟動(dòng)器、QF表示空氣開關(guān)、FU表示熔斷器、KM交流接觸器、RJ表示熱繼電器、M表示電機(jī)。
在采用“一拖N”方案改造壓縮機(jī)啟動(dòng)方式時(shí)，依據(jù)我們總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)注意以下問題：
1、軟起動(dòng)器選型時(shí)，應(yīng)加大一檔使用。如壓縮機(jī)電機(jī)功率為18.5KW、22KW，起動(dòng)器應(yīng)使用30KW，防止燒毀起動(dòng)器。
2、二次控制回路設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮乙炔壓縮機(jī)的特點(diǎn)，保證氣柜低位停車、高低壓保護(hù)功能要求。
3、由于軟啟動(dòng)器頻繁起停易燒毀內(nèi)部晶閘管，設(shè)計(jì)時(shí)需增設(shè)啟動(dòng)間隔延時(shí)控制線路，防止操作工頻繁起動(dòng)。
4、一拖N系統(tǒng)情況下，必須關(guān)閉軟停功能。由于在一拖N系統(tǒng)里軟啟動(dòng)器啟動(dòng)第一次之后，旁路輸出，由旁路繼電器自鎖，設(shè)置軟停后，會(huì)造成旁路和軟啟動(dòng)同時(shí)導(dǎo)通，會(huì)造成嚴(yán)重后果。實(shí)際上，軟停功能在水泵停機(jī)時(shí)應(yīng)用較多，防止突然停泵，泵內(nèi)高揚(yáng)程水位突然回落，引起“水錘效應(yīng)”，損壞水泵。對(duì)乙炔壓縮機(jī)而言采用軟停功能
作用不是太大。
5、啟動(dòng)回路必須與旁路相序相一致，否則切換時(shí)將造成相間短路。安裝時(shí)必須仔細(xì)檢查核對(duì)。
6、調(diào)試時(shí)選擇合適的初始電壓。對(duì)于乙炔壓縮機(jī)而言，選擇190V
初始電壓較合理。若初始電壓太高，起動(dòng)時(shí)間短，電流就大，顯然降低了啟起器的作用。若初始電壓太小，啟動(dòng)力矩過小，在設(shè)置時(shí)間內(nèi)未能使壓縮機(jī)啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速就切換到旁路，會(huì)造成壓縮機(jī)啟動(dòng)不平穩(wěn)。(2009年11月)